JP2016104925A - 作業機械の管理システム、クライアント端末およびサーバ - Google Patents

Abstract

【課題】作業機械の購入者がチューニングの状態を正確に把握することができる作業機械の管理システム、クライアント端末およびサーバを提供する。【解決手段】作業機械の管理システムは、作業機械からのセンサ出力を収集し、所定期間ごとに収集したセンサ出力に基づいて作業機械の状態を表示するレポートを定期的に作成するサーバと、作業機械に対してチューニングを行うクライアント端末とを有し、サーバは、チューニングの内容を表す情報を受信して記憶し、記憶した情報を含むレポートを作成する。【選択図】図１

Description

本発明は、作業機械の管理システム、クライアント端末およびサーバに関する。

従来から、複数の作業モードを有し、作業モードに応じてエンジン回転数等を切り替える作業機械が知られている（特許文献１）。また、作業機械との間で通信を行い、作業機械が一定期間に行った作業内容を示す作業報告（作業日報）を一定期間毎に作成する管理装置も知られている（特許文献２）。

特開２０１１−４７２１４号公報 特許第４３４９４７７号公報

各作業モードに対応するエンジン回転数やトルクの値は、標準的な作業条件を考慮して予め設定されるものである。しかしながらその設定された値が必ずしも現実の作業条件に合致しているとは限らないため、ユーザ等からの要求により設定されているエンジン回転数やトルク値を調整するチューニング作業を行なうことがある。このチューニング作業は、保守スタッフが作業現場に出向き、作業機械に対して専用の端末装置を使用して行う。このチューニング作業を実施した履歴は端末に記録され、ユーザにも伝えられるものの、管理者やオペレータの変更や、時間の経過等の理由により、その状態を常に把握しておくことが難しい。そのため、作業機械の購入者、特に管理者がチューニング状態を正確に把握することができなかった。

請求項１に記載の作業機械の管理システムは、作業機械からのセンサ出力を収集し、所定期間ごとに収集したセンサ出力に基づいて作業機械の状態を表示するレポートを定期的に作成するサーバと、前記作業機械に対してチューニングを行うクライアント端末とを有し、前記サーバは、前記チューニングの内容を表す情報を受信して記憶し、前記記憶した情報を含む前記レポートを作成することを特徴とする。
請求項２に記載の作業機械の管理システムは、請求項１に記載の作業機械の管理システムにおいて、前記クライアント端末は、前記チューニングとして、前記作業機械が有する複数のモードの各々に予め設定されている当該モード固有のエンジン回転数および／またはトルクを変更する処理を行い、前記サーバは、前記複数のモードの各々に対応した前記エンジン回転数および／または前記トルクの設定値を含む前記情報を受信して記憶することを特徴とする。
請求項３に記載の作業機械の管理システムは、請求項２に記載の作業機械の管理システムにおいて、前記作業機械が有する前記複数のモードは、低燃費にて前記作業機械を運転する出力特性を設定した燃費優先モードと、作業量を増やす出力特性で前記作業機械を運転する作業量優先モードとを含み、前記クライアント端末は、前記各モードにおいてエンジン出力を増加させて作業量を増加させるか、エンジン出力を低下させて燃費を低減させる処理を行なうことを特徴とする。
請求項４に記載の作業機械の管理システムは、請求項３に記載の作業機械の管理システムにおいて、前記クライアント端末は、前記燃費優先モードに対する前記チューニングとして、前記エンジン回転数は一定のまま、油圧ポンプの最大吸収馬力を下げる第１のチューニング処理と、前記エンジン回転数は一定のまま、油圧ポンプの最大吸収馬力を上げる第２のチューニング処理の少なくとも一方又は両方を行い、前記作業量優先モードに対する前記チューニングとして、前記エンジン回転数は下げるとともに、油圧ポンプの最大吸収馬力を下げる第３のチューニング処理と、前記エンジン回転数は一定のまま、油圧ポンプの最大吸収馬力を上げる第４のチューニング処理の少なくとも一方又は両方を行うことを特徴とする。
請求項５に記載の作業機械の管理システムは、請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業機械の管理システムにおいて、前記クライアント端末は、前記作業機械に前記チューニングを行うことが許可されているか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記チューニングが許可されていると判定された前記作業機械に対して前記チューニングを行うチューニング指令部とを有することを特徴とする。
請求項６に記載のクライアント端末は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の作業機械の管理システムにおいて使用されることを特徴とする。
請求項７に記載のサーバは、請求項１〜５のいずれか一項に記載の作業機械の管理システムにおいて使用されることを特徴とする。

本発明によれば、チューニング作業を実施した履歴が定期的に配信されるレポートに表示されるため、作業機械の購入者、とくに管理者がチューニングの状態を正確に把握できる。

本発明の第１の実施の形態に係る油圧ショベルの管理システムの概略を説明する図である。 油圧ショベル１００の構成を示す模式図である。 油圧ショベル１００の油圧回路の概略を示す模式図である。 油圧ショベル１００の各部の状態を検出して状態データを送信するための制御系のブロック図である。 センサ群１０に含まれるセンサを示す図である。 サーバ５００の構成を示す模式図である。 センサ情報データベース６００に格納されるデータの一例を示す図である。 契約情報データベース７００に格納されるデータの一例を示す図である。 クライアント端末８００の構成を示す模式図である。 図１０は、チューニングの概念を説明するための模式図である。 制御装置８１０が実行するチューニング処理のフローチャートである。 レポートの一例を示す図である。

（第１の実施の形態）
以下、図面を用いて、本発明を油圧ショベルの管理システムに適用した実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る油圧ショベルの管理システムの概略を説明する図である。本実施形態の管理システム１は、複数の油圧ショベル１００を管理するシステムであり、サーバ５００と、可搬性の携帯情報端末であるクライアント端末８００とを含む。サーバ５００は、一般公衆回線網等であるネットワーク４００に接続されている。ネットワーク４００にはサーバ５００の他に基地局３００と複数の情報端末９００とがそれぞれ接続されている。サーバ５００はネットワーク４００に接続されたこれらのノードとデータの授受を行うことができる。また、クライアント端末８００は、図示しない無線局や接続機器等を用いて、ネットワーク４００に接続することが可能に構成されている。

各々の油圧ショベル１００は、自身の各部の状態を検出する種々のセンサを有している。各々の油圧ショベル１００は、それら種々のセンサの出力を所定のタイミングで基地局３００に送信する。本実施形態において、センサ出力を送信するタイミングは、所定の周期（例えば数分〜数時間）毎である。なお、センサ出力の送信タイミングをこれとは異なるものにしてもよい。また、送信タイミングがセンサの種類毎に異なっていてもよいし、全てのセンサについて一律であってもよい。

基地局３００は、通信衛星２００を介してセンサ出力を受信すると、ネットワーク４００を介して当該センサ出力をサーバ５００に送信する。サーバ５００にはセンサ情報データベース（ＤＢ）６００と、契約情報データベース７００とが接続されている。サーバ５００は、受信したセンサ出力に、当該センサ出力を送信した油圧ショベル１００を識別するための情報や、当該センサ出力が送信された日時等の情報を付加して、センサ情報データベース６００に格納する。つまりサーバ５００は、複数の油圧ショベル１００からのセンサ出力を収集してセンサ情報データベース６００に格納する。

詳細は後述するが、クライアント端末８００は、油圧ショベル１００のチューニングを行う機能を有している。油圧ショベル１００の保守スタッフは、クライアント端末８００を用いて油圧ショベル１００のチューニングを行った後に、クライアント端末８００をネットワーク４００に接続し、クライアント端末８００にサーバ５００へ当該チューニングに関する情報を送信させる。サーバ５００は、センサ情報データベース６００に、上述のセンサ出力に加えて、クライアント端末８００から受信したチューニングに関する情報も格納する。

サーバ５００は、センサ情報データベース６００に格納されたセンサ出力等の情報とチューニングに関する情報とに基づいて、各油圧ショベル１００の状態を表示するレポートを定期的（本実施形態では１ヶ月毎）に作成し、ネットワーク４００を介して送信する。サーバ５００は、レポートの送信先を、契約情報データベース７００の内容に基づいて決定する。レポートは、例えば油圧ショベル１００の販売者が利用する情報端末９００や、油圧ショベル１００の購入者（管理者）やオペレータ等が利用する情報端末９００に送信され、当該情報端末９００の表示画面に表示される。

（油圧ショベル１００の構成の説明）
図２は、油圧ショベル１００の構成を示す模式図である。油圧ショベル１００は、走行体８１と、走行体８１の上部に旋回可能に連結された旋回体８２とを有する。旋回体８２には、運転室８３と、作業装置８４と、エンジン８５と、旋回油圧モータ８６とが設けられている。作業装置８４は、旋回体８２の本体に回動可能に取り付けられたブームＢＭと、ブームＢＭに回動可能に連結されたアームＡＭと、アームＡＭに回動可能に連結されたアタッチメント、例えばバケットＢＫとからなる。ブームＢＭはブームシリンダＣ１により昇降され、アームＡＭはアームシリンダＣ２によりクラウドとダンプ操作が行われ、バケットＢＫはバケットシリンダＣ３によりクラウドとダンプ操作が行われる。走行体８１には左右の走行用油圧モータ８７，８８が設けられている。

図３は、油圧ショベル１００の油圧回路の概略を示す模式図である。エンジン８５は油圧ポンプ２を駆動する。この油圧ポンプ２から吐出される圧油は、複数のコントロールバルブ３ｓ、３ｔｒ、３ｔｌ、３ｂ、３ａおよび３ｂｋでその方向と油量が制御され、上述した旋回油圧モータ８６、左右の走行用油圧モータ８７、８８、油圧シリンダＣ１、Ｃ２、Ｃ３を駆動する。複数のコントロールバルブ３ｓ、３ｔｒ、３ｔｌ、３ｂ、３ａおよび３ｂｋはそれぞれ対応する複数のパイロットバルブ４ｓ、４ｔｒ、４ｔｌ、４ｂ、４ａおよび４ｂｋからそれぞれ供給されるパイロット圧力によって切換操作される。パイロットバルブ４ｓ、４ｔｒ、４ｔｌ、４ｂ、４ａおよび４ｂｋは、パイロット油圧ポンプ５から所定圧力のパイロット油圧が供給され、操作レバー４Ｌｓ、４Ｌｔｒ、４Ｌｔｌ、４Ｌｂ、４Ｌａ、４ｂｋの操作量に応じたパイロット圧力を出力する。複数のコントロールバルブ３ｓ、３ｔｒ、３ｔｌ、３ｂ、３ａおよび３ｂｋは１つのバルブブロックに集約される。また、複数のパイロットバルブ４ｓ、４ｔｒ、４ｔｌ、４ｂ、４ａおよび４ｂｋも１つのバルブブロックに集約される。

図４は、油圧ショベル１００の各部の状態を検出して状態データを送信するための制御系のブロック図である。油圧ショベル１００には、上述した各部の状態を検出する複数のセンサから成るセンサ群１０、コントローラ２０、記憶装置２１、送信機３０及び受信機３５が搭載されている。センサ群１０から出力される状態検出信号は、所定のタイミングでコントローラ２０に読み込まれる。

コントローラ２０は走行操作時間、旋回操作時間、およびフロント（掘削）操作時間を積算するためのタイマ機能２０ａを有している。コントローラ２０は読み込んだ状態検出信号に基づいて、走行操作時間、旋回操作時間、フロント操作時間を算出する。これら算出された操作時間は記憶装置２１に格納される。油圧ショベル１００は、エンジン８５を起動するキースイッチ２２と、エンジン８５の稼働時間を計測するアワメータ２３も有している。

コントローラ２０は時計機能２０ｂを有しており、キースイッチ２２のオン時刻、オフ時刻、エンジン始動時刻、エンジン停止時刻を認識することができる。これらの時刻も記憶装置２１に格納される。アワメータ２３の計測値も所定のタイミングでコントローラ２０に読み込まれ、記憶装置２１に格納される。コントローラ２０は、センサ群１０に含まれるその他のセンサの出力（例えばエンジン稼働中の燃料噴出量等）についても、適宜記憶装置２１に記憶する。

コントローラ２０は、以上で説明した記憶装置２１に記憶した各データ（例えば走行、旋回およびフロントの操作時間とキースイッチオン時刻など）を所定のタイミングで送信機３０を介して送信する。送信機３０から送信された電波は通信衛星２００を経由して基地局３００で受信される。コントローラ２０には受信機３５も接続されている。受信機３５は、通信衛星２００を介して基地局３００から送られてくる信号を受信してコントローラ２０へ送出する。

油圧ショベル１００は、クライアント端末８００と接続するための接続インタフェース（Ｉ／Ｆ）２４を有している。接続インタフェース２４は、クライアント端末８００とコントローラ２０との間の通信を仲介するインタフェースである。コントローラ２０には、更に、モード選択ダイヤル２５が接続されている。モード選択ダイヤル２５は、油圧ショベル１００の動作モードを選択する操作部材である。油圧ショベル１００のオペレータがモード選択ダイヤル２５を操作すると、コントローラ２０には当該操作に応じた操作信号が送出される。コントローラ２０は、当該操作信号に基づいて油圧ショベル１００の動作モードを決定する。

本実施形態の油圧ショベル１００は、パワーモード（以下、Ｐモードと称する）とエコノミーモード（以下、Ｅモードと称する）と、の２つの動作モードを有している。つまり、モード選択ダイヤル２５は、ＰモードとＥモードとを択一的に選択する操作部材である。コントローラ２０は、油圧ショベル１００がＰモードで動作している場合と、Ｅモードで動作している場合とで、エンジン８５の回転数および／またはトルクを異ならせる。具体的には、Ｐモード動作時、油圧ショベル１００はＥモード動作時よりも高出力で動作する。従って、より高出力が要求される高負荷作業を行う際には、油圧ショベル１００にＰモードを設定することが望ましい。他方、Ｅモード動作時、油圧ショベル１００はＰモード動作時よりも燃費よく動作する。つまり、Ｐモードは相対的に高出力・高燃費な（燃費が悪い）動作モードであり、Ｅモードは相対的に低出力・低燃費な（燃費がよい）動作モードである。
なお、Ｐモードは、エンジン出力を高出力とすることにより、油圧ショベルにおける掘削力、掘削速度を増加させて、単位時間当たりの作業量を大きくするモードである。

記憶装置２１には、ＰモードおよびＥモードの各々に対応するエンジン８５の回転数と油圧ポンプ２の吐出容量（押除け容積）の制御値とが記憶されている。コントローラ２０は、Ｐモードが設定された場合にはＰモードに対応するエンジン８５の回転数と油圧ポンプ２の吐出容量の制御値とを記憶装置２１から読み出し、読み出した数値に基づいてエンジン８５と油圧ポンプ２とを制御する。同様に、Ｅモードが設定された場合にはＥモードに対応する各数値を記憶装置２１から読み出し、読み出した数値に基づいてエンジン８５と油圧ポンプ２とを制御する。

図５は、センサ群１０に含まれるセンサを示す図である。センサ群１０は、メイン油圧回路系の圧力状態を検出する圧力センサ１１を備えている。すなわち、油圧ポンプ２の吐出圧力を計測する圧力センサ１１ｐと、走行油圧モータ８７、８８の駆動圧力を計測する圧力センサ１１ｔｒ、１１ｔｌと、旋回油圧モータ８６の駆動圧力を計測する圧力センサ１１ｓと、ブーム油圧シリンダＣ１の駆動圧力を計測する圧力センサ１１ｂと、アーム油圧シリンダＣ２の駆動圧力を計測する圧力センサ１１ａと、バケット油圧シリンダＣ３の駆動圧力を計測する圧力センサ１１ｂｋとを備えている。

センサ群１０は、パイロット油圧回路系の圧力状態を検出する圧力センサ１３も備えている。すなわち、走行油圧パイロットバルブ４ｔｒ、４ｔｌから出力されるパイロット圧力Ｐｔｒ、Ｐｔｌを計測する圧力センサ１３ｔｒ、１３ｔｌと、旋回油圧パイロットバルブ４ｓから出力されるパイロット圧力Ｐｓを計測する圧力センサ１３ｓと、ブーム油圧パイロットバルブ４ｂから出力されるパイロット圧力Ｐｂを計測する圧力センサ１３ｂと、アーム油圧パイロットバルブ４ａから出力されるパイロット圧力Ｐａを計測する圧力センサ１３ａと、バケット油圧パイロットバルブ４ｂｋから出力されるパイロット圧力Ｐｂｋを計測する圧力センサ１３ｂｋとを有している。

走行操作時間は、走行パイロット圧力センサ１３ｔｒ、１３ｔｌで検出した圧力ＰｔｒまたはＰｔｌが所定値以上である時間を積算した時間である。旋回操作時間は、旋回パイロット圧力センサ１３ｓで検出した圧力Ｐｓが所定値以上である時間を積算した時間である。フロント操作時間は、ブーム、アームおよびバケット用パイロット圧力センサ１３ｂ、１３ａおよび１３ｂｋのいずれかで検出した圧力Ｐｂ、Ｐａ、Ｐｂｋが所定値以上である時間を積算した時間である。

センサ群１０はまた、メイン油圧ラインに配設されたフィルタの目詰まりを検出する圧力センサ１４ｆ、油圧モータや油圧シリンダを駆動する作動油の温度を検出する温度センサ１４ｔも備えている。さらにセンサ群１０は、エンジン系統の状態を検出する各種のセンサ１５を有している。すなわち、排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するディーゼル微粒子捕集フィルター（ＤＰＦ）の上流側と下流側の前後差圧を検出するＤＰＦ差圧センサ１５ｄと、エンジン８５の冷却水温を検出する冷却水温度センサ１５ｗと、エンジンオイルの圧力を検出するエンジンオイル圧力センサ１５ｏｐと、エンジンオイルの温度を検出するエンジンオイル温度センサ１５ｏｔと、エンジンオイルのレベルを検出するエンジンオイルレベルセンサ１５ｏｌと、エアフィルタの目詰まりを検出する目詰まりセンサ１５ａｆと、燃料残量を計測する燃料残量センサ１５ｆと、バッテリの充電電圧を検出するバッテリ電圧センサ１５ｖと、エンジン回転数を検出する回転数センサ１５ｒとを有している。

（サーバ５００の構成の説明）
図６は、サーバ５００の構成を示す模式図である。サーバ５００は、制御装置５１０と、記憶部５２０と、通信部５３０とを有する。制御装置５１０は、図示しないマイクロコンピュータおよびその周辺回路から構成される。制御装置５１０は、記憶部５２０に予め記憶されている制御プログラムを読み込んで実行することにより、サーバ５００の各部を制御する。記憶部５２０は、例えば固定ディスク等の不揮発性の記憶装置である。通信部５３０は、所定の手順に則ってネットワーク４００を介したデータ通信を行う。

制御装置５１０には、センサ情報データベース６００および契約情報データベース７００が接続されている。以下、これらの各データベースの内容について、例を挙げて説明する。

図７は、センサ情報データベース６００に格納されるデータの一例を示す図である。なお、１つの油圧ショベル１００からサーバ５００に送信されるデータの種類は多岐に渡るため、図７ではその一部のみを図示している。

センサ情報データベース６００には、各油圧ショベル１００から受信したデータのデータ種別６３０と、データ値６４０と、当該データの受信日時６１０と、当該データを送信した油圧ショベル１００に固有の作業機ＩＤ６２０と、がそれぞれ関連付けられて格納されている。図７ではデータ種別６３０の一例として、アワメータ、油圧ショベル１００の購入後経過時間（累計）、エンジン始動時刻、エンジン停止時刻、エンジン始動時刻からエンジン停止時刻までの期間におけるエンジン８５の燃料吐出容量を挙げている。

また、センサ情報データベース６００には、クライアント端末８００から送信されたチューニング情報も格納される。制御装置５１０は、チューニング情報を格納する際、データ種別６３０を「チューニング情報」、データ値６４０を当該チューニング情報の内容とし、受信日時６１０は当該チューニング情報を受信した日時に、作業機ＩＤ６２０を当該チューニングが為された油圧ショベル１００に固有の作業機ＩＤとする。チューニング情報については後に詳述する。

次に、契約情報データベース７００の内容について説明するが、その前にまず本実施形態における保守契約について説明する。

油圧ショベル１００の購入者（管理者）は、販売者との間で油圧ショベル１００の保守契約を締結することができる。油圧ショベル１００の保守契約には、保守に関する個々の要素毎に個別に契約を行う個別契約と、それら複数の個別契約を１つのパッケージとした包括契約とが存在する。本実施形態において、個別契約には、長期保証契約と、メンテナンス契約と、データレポート契約と、チューニング契約とが存在する。これらの個別契約は、油圧ショベル１００毎に締結され、油圧ショベル１００毎にどの個別契約を締結するかを、油圧ショベル１００の購入者（管理者）が自由に選択することができる。また、包括契約は、それらの個別契約を全て含む契約であり、油圧ショベル１００毎に締結される。サーバ５００と接続されている契約情報データベース７００には、個々の油圧ショベル１００に対してどのような契約が締結されているかを表す契約情報が格納されている。

長期保証契約は、油圧ショベル１００の特定の部品等について、予め一定の料金を支払い契約を行うことによって、通常よりも長期に一定の性能や故障時の修理・交換等を保証する契約である。メンテナンス契約は、油圧ショベル１００の特定の消耗品等について、予め一定の料金を支払い契約を行うことによって、一定期間毎の補給・交換等を保証する契約である。データレポート契約は、油圧ショベル１００の稼働状態について、サーバ５００により定期的にレポートを作成し提供（送信）する契約である。チューニング契約は、油圧ショベル１００に対して、クライアント端末８００を用いたチューニングを提供する契約である。

図８は、契約情報データベース７００に格納されるデータの一例を示す図である。契約情報データベース７００には、各油圧ショベル１００毎に、当該油圧ショベル１００の作業機ＩＤ７１０と、当該油圧ショベル１００を購入した（保有する）顧客情報７２０、その契約内容７３０、契約期間７４０とが関連付けて格納されている。また、データレポート契約を締結している場合と、包括契約を締結している場合と、のいずれかの場合には、サーバ５００が作成したレポートの送付先の電子メールアドレスである第１送付先アドレス７５０と、当該送付先に送信するレポートの言語を表す第１言語７６０とが、併せて格納される。第１送付先アドレス７５０には、油圧ショベル１００の購入者（管理者）やオペレータ等の電子メールアドレスを設定する。また、契約情報データベース７００には更に、第２送付先アドレス７７０と、当該第２送付先アドレス７７０に送信するレポートの言語を表す第２言語７８０とが格納されている。第２送付先アドレス７７０は、油圧ショベル１００の販売者（例えば代理店などの営業拠点）の電子メールアドレスである。つまりサーバ５００は、作成したレポートを購入者と販売者との両方に送信する。これは、レポートを受信した購入者が、当該レポートについて販売者に問い合わせを行ったときに、販売者がスムーズに応答できるようにするためである。

（クライアント端末８００の構成の説明）
図９は、クライアント端末８００の構成を示す模式図である。クライアント端末８００は、制御装置８１０と、記憶部８２０と、通信部８３０と、表示部８４０と、操作部８５０と、接続インタフェース（Ｉ／Ｆ）８６０とを有する。

制御装置８１０は、図示しないマイクロコンピュータおよびその周辺回路から構成される。制御装置８１０は、記憶部８２０に予め記憶されている制御プログラムを読み込んで実行することにより、クライアント端末８００の各部を制御する。記憶部８２０は、例えば固定ディスク等の不揮発性の記憶装置である。通信部８３０は、所定の手順に則ってネットワーク４００を介したデータ通信を行う。

表示部８４０は、例えば液晶ディスプレイ等の表示装置である。操作部８５０は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル等の操作部材を有しており、それらの操作部材に対してユーザ（保守スタッフ）が為した操作に応じた操作信号を制御装置８１０に送出する。接続インタフェース８６０は、油圧ショベル１００と接続するためのインタフェースである。クライアント端末８００は、接続インタフェース８６０により接続された油圧ショベル１００のコントローラ２０と相互に通信を行うことで、例えば記憶装置２１の記憶内容を書き換えることができる。

次に、クライアント端末８００を用いた油圧ショベル１００のチューニングについて説明する。図１０は、チューニングの概念を説明するための模式図であり、横軸がエンジン出力（キロワット時）、縦軸が単位時間あたりの燃料消費量（リットル毎時）すなわち燃費を表している。油圧ショベル１００におけるエンジン出力と燃費との関係は、図１０に直線８７０で示す通り、概ね線形になっている。つまり、エンジン出力を高めるほど単位時間当たりの燃料消費量は増大し、逆にエンジン出力を低くするほど単位時間当たりの燃料消費量は減少する。

油圧ショベル１００の出荷時、Ｅモードにおけるエンジン出力は所定値Ａ、燃費は所定値Ｘに設定されている。また、Ｐモードにおけるエンジン出力はＡよりも大きい所定値Ｂ、燃費はＸよりも大きい所定値Ｙに設定されている。記憶装置２１には、これらの値に対応するエンジン８５の回転数および油圧ポンプ２の吐出容量の制御値が記憶されている。

油圧ショベル１００の購入者は、上述した包括契約か、または個別契約のうちチューニング契約が締結されている油圧ショベル１００に対して、ＰモードやＥモードのチューニングを希望することができる。本実施形態におけるチューニングとは、油圧ショベル１００の記憶装置２１に格納されている、Ｐモード／Ｅモード動作時のエンジン８５の回転数および／または油圧ポンプ２の吐出容量の制御値を書き換えることを指す。つまり、本実施形態のチューニングとは、Ｐモード動作時の出力（燃費）を、Ｐモードの標準的な出力（燃費）から上下させること、および、Ｅモード動作時の出力（燃費）を、Ｅモードの標準的な出力（燃費）から上下させることである。Ｐモード動作のチューニング可能な設定範囲８７２と、Ｅモード動作のチューニング可能な設定範囲８７１とは、互いに重複しないように設けられている。また、Ｐモード動作のチューニング可能な設定範囲８７２は、出荷時のＰモード動作の設定値を含む範囲であり、Ｅモード動作のチューニング可能な設定範囲８７１は、出荷時のＥモード動作の設定値を含む範囲である。

購入者がチューニングの申し入れを販売者に対して行うと、販売者はクライアント端末８００を所持した保守スタッフを油圧ショベル１００の設置現場に派遣する。保守スタッフは、現場に向かうのに先だって、予めクライアント端末８００をネットワーク４００に接続させ、サーバ５００からチューニング対象の油圧ショベル１００に関する契約情報をクライアント端末８００にダウンロードしておく。

サーバ５００は、クライアント端末８００からダウンロードのリクエストを受信すると、契約情報データベース７００から当該リクエストに対応する油圧ショベル１００の契約情報を読み出してクライアント端末８００に送信する。クライアント端末８００は、サーバ５００から受信した契約情報を記憶部８２０に格納する。その後、保守スタッフは、クライアント端末８００を持って油圧ショベル１００の設置現場に向かい、クライアント端末８００を、接続インタフェース８６０により油圧ショベル１００に接続する。そして、クライアント端末８００に対し、後述するチューニング処理を実行するよう指示する。

保守スタッフは、クライアント端末８００にチューニング処理を実行させた後、クライアント端末８００を再度ネットワーク４００に接続する。そして、クライアント端末８００からサーバ５００へ、実施したチューニングの内容に関する情報（チューニング情報）を送信させる。なお、チューニング情報は、チューニング実施後に油圧ショベル１００側に新たに設定された情報を油圧ショベル１００からダウンロードしてクライアント端末側に記憶させたものでも良いし、クライアント端末８００によって変更された設定値を設定済み情報としてクライアント端末に記憶させたものでも良い。サーバ５００は、受信したチューニング情報に、当該チューニングが行われた油圧ショベル１００を識別する作業機ＩＤや、当該チューニングが行われた日時等の情報を付加して、センサ情報データベース６００に格納する。

なお、本明細書のトルクの変更は以下のようにして行うことができる。
可変容量油圧ポンプの押し除け容量はポンプレギュレータにより調節される。本明細書では、いわゆる全馬力制御で油圧ポンプを駆動するものとし、油圧ポンプ吐出圧力に応じて押し除け容積が規定される。この押し除け容積調節は以下のように行われる。いわゆるＰＱ線図と呼ばれる特性線図に基づき、ポンプ吐出圧力の測定値に基づいてポンプレギュレータを駆動制御して押し除け容積を調節する。

ここで、ＰＱ線図の圧力と吐出量（＝エンジン回転数×ポンプ押し除け容量）の積がトルクに対応する物理量（油圧ポンプ吸収馬力）である。この実施形態では、ＰモードとＥモードに応じて２種類のＰＱ特性線図が規定されており、ＰモードのＰＱ線図はＥモードのＰＱ線図に比較して大きなトルクが得られるように設定されている。

また、チューニングによりトルクを増減する制御の一例を説明すると以下のとおりである。たとえば、Ｐモードでエンジン回転数を一定のままトルクを大きくする場合は、Ｐモードで選択されたＰＱ特性線図に基づいてポンプ吐出圧力から決定されたポンプ吐出容量を大きくすればよい。したがって、たとえば、チューニングにより、１よりも大きい係数を決定されたポンプ吐出容量に掛け合わせ得られたポンプ容量になるようにレギュレータを制御すればよい。

図１１は、クライアント端末８００を油圧ショベル１００の接続インターフェース２４に接続して制御装置８１０が実行するチューニング処理のフローチャートである。まずステップＳ１００において制御装置８１０は、接続インタフェース８６０を介して、油圧ショベル１００から作業機ＩＤを受信する。ステップＳ１１０で制御装置８１０は、予めダウンロードして記憶部８２０に記憶しておいた契約情報を参照し、ステップＳ１００で受信した作業機ＩＤに対応する有効期間内の包括契約またはチューニング契約が存在するか否かを判定する。そのような契約が存在しない場合、制御装置８１０は処理をステップＳ２２０に進め、表示部８４０にエラーメッセージを表示してチューニング処理を終了する。他方、有効な契約が存在する場合には、処理をステップＳ１２０に進める。

ステップＳ１２０において制御装置８１０は、操作部８５０からユーザ（保守スタッフ）による設定値の入力を受け付ける。設定値の入力方法の一例としては、例えば図１０のような画像をクライアント端末８００の表示部８４０に表示し、ＥモードおよびＰモードの現在の設定値を表すカーソルを、設定範囲８７１，８７２の範囲でユーザ（保守スタッフ）に移動させる。あるいは、予め用意された設定値の一覧を表示して、その中から今回設定する設定値を選択させる。

ステップＳ１３０で制御装置８１０は、今回のチューニング内容がＰモードの出力を初期値よりも上げるものであるか否かを判定する。Ｐモードの出力を上げる設定内容であった場合、制御装置８１０は処理をステップＳ１４０に進め、エンジン８５の回転数は初期値のまま、トルクを初期値より上げ（ポンプ２の吐出容量を初期値より増加させ）、処理をステップＳ１７０に進める。他方、Ｐモードの出力を上げる設定内容でなかった場合、処理をステップＳ１５０に進める。

ステップＳ１５０で制御装置８１０は、今回のチューニング内容がＰモードの出力を初期値よりも下げるものであるか否かを判定する。Ｐモードの出力を下げる設定内容であった場合、制御装置８１０は処理をステップＳ１６０に進め、エンジン８５の回転数を初期値より下げると共にトルクを初期値より下げ（ポンプ２の吐出容量を初期値より減少させ）、処理をステップＳ２１０に進める。他方、Ｐモードの出力を下げる設定内容でなかった場合、処理をステップＳ１７０に進める。

ステップＳ１７０で制御装置８１０は、今回のチューニング内容がＥモードの出力を初期値よりも上げるものであるか否かを判定する。Ｅモードの出力を上げる設定内容であった場合、制御装置８１０は処理をステップＳ１８０に進め、エンジン８５の回転数は初期値のまま、トルクを初期値より上げ（ポンプ２の吐出容量を初期値より増加させ）、処理をステップＳ２１０に進める。他方、Ｅモードの出力を上げる設定内容でなかった場合、処理をステップＳ１９０に進める。

ステップＳ１９０で制御装置８１０は、今回のチューニング内容がＥモードの出力を初期値よりも下げるものであるか否かを判定する。Ｅモードの出力を下げる設定内容であった場合、制御装置８１０は処理をステップＳ２００に進め、エンジン８５の回転数は初期値のまま、トルクを初期値より下げ（ポンプ２の吐出容量を初期値より減少させ）、処理をステップＳ２１０に進める。他方、Ｅモードの出力を下げる設定内容でなかった場合、処理をステップＳ２１０に進める。

ステップＳ２１０で制御装置８１０は、チューニングを行った日時と、チューニング対象の油圧ショベル１００の作業機ＩＤ（ステップＳ１００で受信した作業機ＩＤ）と、チューニングの設定値とを記憶部８２０に記憶する。制御装置８１０は、ここで記憶した各データを、後にサーバ５００へ送信する。

（レポートの説明）
次に、サーバ５００から油圧ショベル１００の購入者（所有者）やオペレータ、販売者等に送信されるレポートについて説明する。油圧ショベル１００の購入者は、上述した包括契約か、または個別契約のうちデータレポート契約が締結されている油圧ショベル１００について、当該油圧ショベル１００の稼働状況を表示するレポートを定期的に入手することができる。

サーバ５００は月初になると、契約情報データベース７００を参照して、レポートを作成すべき油圧ショベル１００を特定する。具体的には、契約内容７３０が包括契約かデータレポート契約であり、且つ契約期間７４０が現在の日付を含むレコードを抽出する。そして、その特定した各々の油圧ショベル１００について、契約情報データベース７００内の第１言語７６０や第２言語７８０に基づく言語で、当該油圧ショベル１００の先月の稼働状態を表示するレポートを作成する。サーバ５００は、作成したレポートを、契約情報データベース７００内の第１送付先アドレス７５０および第２送付先アドレス７７０に基づく送信先に、電子メールとして送信する。

図１２は、レポートの一例を示す図である。レポート１５０には、最新アワメータ値１５１と、購入後の経過年数１５２と、累計稼働日数１５３と、レポート作成対象の月における累計稼働時間１５４と、稼働状況カレンダー１５５と、レポート作成対象の月における累計の燃料消費量１５９と、レポート作成対象の月における１日あたりの平均燃料消費量１６０（時間燃費）と、累計燃料消費量を基に算出されたＣＯ２排出量１６１と、を含む。また、レポート作成対象の月における累計の燃料消費量１５９と、レポート作成対象の月における１日あたりの平均燃料消費量１６０と、累計燃料消費量を基に算出されたＣＯ２排出量１６１と、については、更に前月比の差分値（増減値）１６２、１６３、１６４が表示される。

更に、レポート作成対象の油圧ショベル１００が上述したチューニングを受けている場合には、レポート１５０には当該チューニングの実施日１５６と、Ｐモードのチューニング内容１５７と、Ｅモードのチューニング内容１５８とが表示される。

レポート１５０に含まれる稼働状況カレンダー１５５は、一般的なレイアウトのカレンダーにおいて、各日付に相当する欄に当該日の累計稼働時間および燃料消費量を表示したものである。なお累計稼働時間は、油圧ショベル１００のエンジン始動時刻からエンジン停止時刻までの時間を積算することにより算出される。本実施形態では更に、各日付に相当する欄の背景色を、稼働時間が多い日付ほど濃い色にすることで、月全体における稼働時間の多寡と日付別の稼働時間の多寡とを一目で把握することができるようになっている。

上述した第１の実施の形態による油圧ショベルの管理システムによれば、次の作用効果が得られる。
（１）油圧ショベルの管理システム１が有するサーバ５００は、クライアント端末８００が油圧ショベル１００に対して行ったチューニングの内容を表すチューニング情報を受信してセンサ情報データベース６００に記憶し、記憶したチューニング情報を含むレポート１５０を作成して配信する。このようにしたので、チューニング作業を実施した履歴が定期的に配信されるレポート１５０に表示され、油圧ショベル１００（作業機械）の購入者、とくに管理者がチューニングの状態を正確に把握できる。さらに、チューニングによって変更されたモード設定値と燃費との関係が一目で把握できるため、モードの変更により燃費がどれだけ向上したのか、悪化したのかに基づいて、更なる設定値の変更の検討が可能になり、より作業内容に即したモード設定を行うことが可能になる。また、チューニングの内容は油圧ショベル１００自体には表示されないため、チューニング前後において同一の油圧ショベル１００でありながら操作性、作業量などが異なり、オペレータが違和感を覚えることがあるが、チューニングの内容がレポート１５０に記載されているので、オペレータがレポート１５０を確認すれば、このような違和感を覚えることがなくなる。

（２）クライアント端末８００は、油圧ショベル１００が有するＰモードおよびＥモードの各々に予め設定されている当該モード固有のエンジン回転数および／またはトルクを変更するチューニングを行う。サーバ５００は、ＰモードおよびＥモードの各々に対応したエンジン回転数および／またはトルクの設定値を含むチューニング情報を受信して記憶する。このようにしたので、サーバ５００において、チューニングの内容を的確に把握することができる。

（３）クライアント端末８００は、油圧ショベル１００にチューニングを行うことが許可されているか否かを判定し、チューニングが許可されていると判定した油圧ショベル１００に対してチューニングを行う。このようにしたので、チューニングが可能な契約がなされていない油圧ショベル１００に対して、誤ってチューニングを施してしまうことがなくなり、保守スタッフの作業負担を軽減することができる。また、クライアント端末８００の使い勝手も向上する。

（変形例１）
上述した各実施形態では、油圧ショベルの管理システムに本発明を適用した実施形態について説明したが、本発明は、例えばホイールローダ、鉱山機械、クローラクレーン、ダンプトラックなど、油圧ショベル以外の作業機械の管理システムに適用することも可能である。

（変形例２）
レポートに記載される情報およびその様式は、図１２に示した例に限定されない。図１２に提示した情報のうちチューニング情報を除く一部がレポートに含まれていなくてもよいし、逆に図１２に示さなかった情報がレポートに含まれていてもよい。また、レポートの作成周期は１ヶ月でなくてもよく、これより長くても短くてもよい。

（変形例３）
上述した実施形態では、サーバ５００はクライアント端末８００からチューニング情報を受信していたが、これを各油圧ショベル１００から受信するようにしてもよい。

（変形例４）
上述した実施の形態では、油圧ショベル１００が有する複数の動作モードとして低燃費にて油圧ショベルを運転する出力特性を設定したＥモードと、作業量を増やす出力特性で油圧ショベル１００を運転するＰモードの２つを設定した場合について説明したが、Ｐモードよりもさらに高出力で油圧ショベルを運転可能なモードや、Ｅモードよりもさらに低出力で油圧ショベルを微操作状態で運転可能なモード等を設定し、それらのモードについても同様なチューニングを施すようにしても良いし、複数の動作モードのうち、特定のモードのみチューニング可能としても良い。

また、本実施の形態では、チューニングによりＥモード、Ｐモードの各モードにおいてエンジン出力を高出力側、低出力側（燃費低減）の両方に調整可能にしたが、どちらか一方のみとすることも可能であり、例えばＰモードがエンジン出力の最大値付近に設定されている場合には、Ｐモードではエンジン出力を下げる側のみ調整可能とし、またＰモードにおけるエンジン出力の下げ側の調整範囲を大きくすることで、Ｅモードでは、エンジン出力を下げる側のみ調整可能とし、またＥモードがエンジン出力の最小値付近に設定されている場合には、Ｅモードでは、エンジン出力を上げる側のみ調整可能としても良い。

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

１…管理システム、１００…油圧ショベル、２００…通信衛星、３００…基地局、４００…ネットワーク、５００…サーバ、６００…センサ情報データベース、７００…契約情報データベース、８００…クライアント端末、９００…情報端末

Claims (7)

1. 作業機械からのセンサ出力を収集し、所定期間ごとに収集したセンサ出力に基づいて作業機械の状態を表示するレポートを定期的に作成するサーバと、
   前記作業機械に対してチューニングを行うクライアント端末とを有し、
   前記サーバは、前記チューニングの内容を表す情報を受信して記憶し、前記記憶した情報を含む前記レポートを作成することを特徴とする作業機械の管理システム。
2. 請求項１に記載の作業機械の管理システムにおいて、
   前記クライアント端末は、前記チューニングとして、前記作業機械が有する複数のモードの各々に予め設定されている当該モード固有のエンジン回転数および／またはトルクを変更する処理を行い、
   前記サーバは、前記複数のモードの各々に対応した前記エンジン回転数および／または前記トルクの設定値を含む前記情報を受信して記憶することを特徴とする作業機械の管理システム。
3. 請求項２に記載の作業機械の管理システムにおいて、
   前記作業機械が有する前記複数のモードは、低燃費にて前記作業機械を運転する出力特性を設定した燃費優先モードと、作業量を増やす出力特性で前記作業機械を運転する作業量優先モードとを含み、
   前記クライアント端末は、前記各モードにおいてエンジン出力を増加させて作業量を増加させるか、エンジン出力を低下させて燃費を低減させる処理を行なうことを特徴とする作業機械の管理システム。
4. 請求項３に記載の作業機械の管理システムにおいて、
   前記クライアント端末は、
   前記燃費優先モードに対する前記チューニングとして、前記エンジン回転数は一定のまま、油圧ポンプの最大吸収馬力を下げる第１のチューニング処理と、前記エンジン回転数は一定のまま、油圧ポンプの最大吸収馬力を上げる第２のチューニング処理の少なくとも一方又は両方を行い、
   前記作業量優先モードに対する前記チューニングとして、前記エンジン回転数は下げるとともに、油圧ポンプの最大吸収馬力を下げる第３のチューニング処理と、前記エンジン回転数は一定のまま、油圧ポンプの最大吸収馬力を上げる第４のチューニング処理の少なくとも一方又は両方を行うことを特徴とする作業機械の管理システム。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業機械の管理システムにおいて、
   前記クライアント端末は、前記作業機械に前記チューニングを行うことが許可されているか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記チューニングが許可されていると判定された前記作業機械に対して前記チューニングを行うチューニング指令部とを有することを特徴とする作業機械の管理システム。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の作業機械の管理システムにおいて使用されることを特徴とするクライアント端末。
7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の作業機械の管理システムにおいて使用されることを特徴とするサーバ。

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